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本文采用标准光滑圆柱试样,研究了907A钢在单调拉伸,单调扭转,扭转—拉伸,拉伸—扭转,拉伸—扭转—拉伸等应变路径下的力学行为。 研究表明,907A钢在单调扭转时,依据GB10128-88之规定计算的剪切屈服强度,既不符合Mises屈服条件,也不符合Tresca屈服条件,误差分别达到了30%和50%。本文仔细分析了延性金属弹—塑性变形阶段的行为,提出了确定屈服扭矩的新方法,由此计算出的剪切屈服强度与两个屈服条件均符合得很好,误差分别为2.6%和12.4%。 在等效应力等效应变坐标系中,907A钢单调拉伸比单调扭转时的应力水平高;在双对数坐标下,拉伸时的S-e曲线和扭转时的τ-γ曲线均呈现多n行为,只是τ-γ曲线中硬化第二阶段来得迟一些。 在扭转—拉伸和拉伸—扭转—拉伸两应变路径下,907A钢在后继拉伸时,均匀塑变阶段的S-e曲线不再符合Hollomon关系式,这是由预扭转时,试样横截面内应变强化程度不均匀造成的;本文建立模型,首次提出用实心圆柱试样,计算均匀预剪应变后拉伸时的应力应变曲线的方法。 在扭转—拉伸和拉伸—扭转—拉伸两应变路径下,907A钢在后继拉伸时,屈服强度和抗拉强度均有大幅提高,且在后种路径下,材料强度的增幅更大;后继拉伸时的塑性均随预应变量的增加而下降,在扭转—拉伸应变路径下,存在临界预应变量,达到此值后,后继拉伸时的塑性迅速下降,发生韧脆转变现象。因而,选择适当的预变形量,可使材料用少量的塑性损失换取强度的大幅提高。 提出总塑性的概念,用来表征各种应变路径下材料变形所消耗的塑性的总和。在拉伸—扭转和拉伸—扭转—拉伸两应变路径下,907A钢的总塑性随预应变量变化时均存在极大值,这两个极大值均比单级应变路径时的总塑性大。 在拉伸—扭转应变路径下,当过渡应变量为0.08时,后继扭转时初始的应力水平有明显提高。当扭转应变量达到0.22时,其应力开始趋近于单调扭转时的水平,此后的τ-γ曲线基本不受预拉伸的影响。